一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)提出一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，包括有換熱管路與空氣處理機(jī)構(gòu)，空氣處理機(jī)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口伸出室外，其出風(fēng)口位于室內(nèi)，室外空氣通過該空氣處理機(jī)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)，換熱管路從LNG儲(chǔ)罐接出，并與空氣處理機(jī)構(gòu)連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路中的LNG氣化吸熱，使空氣處理機(jī)構(gòu)中的空氣降溫，降溫后的空氣通入室內(nèi)供冷。從LNG儲(chǔ)罐中出來的LNG分為兩路，一路直接通過氣化器氣化，進(jìn)入供氣管網(wǎng)，另一路進(jìn)入空氣處理機(jī)構(gòu)，與空氣進(jìn)行兩次換熱后通入供氣管網(wǎng)。該系統(tǒng)直接取海邊空氣干燥降溫后來為城市建筑物供冷，取用方便，潔凈的空氣為建筑物提供健康清新的新風(fēng)，可提高建筑物的空氣質(zhì)量水平。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及LNG冷能利用技術(shù)，尤其涉及一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前我國能源結(jié)構(gòu)中天然氣所占的比重日益增加，在東部沿海地區(qū)已建成或在建多個(gè)液化天然氣(LNG)接收站。在進(jìn)入用戶管網(wǎng)過程中，LNG需要?dú)饣癁樘烊粴猓瑲饣^程中會(huì)釋放出大量的冷量。通常做法用海水與LNG換熱，使其氣化，這種做法既白白地浪費(fèi)了大量的冷量，又會(huì)對海洋生態(tài)造成污染。因此考慮用干燥的空氣來加熱LNG，而降溫后的低溫空氣又可以用于區(qū)域性集中供冷，這對節(jié)能具有重要的意義。此外，由于液化天然氣接收站多處于偏遠(yuǎn)的海邊，而海邊空氣新鮮，因此取用該地區(qū)空氣處理后送入市區(qū)供冷，可大大改善室內(nèi)空氣質(zhì)量?！さ蜏厮惋L(fēng)系統(tǒng)是送風(fēng)溫度為4 10°C的空調(diào)系統(tǒng)，比常溫空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度(12 16°C)低。相對于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)而言，低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)I)降低系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用減少系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用一直是推動(dòng)低溫送風(fēng)應(yīng)用的一個(gè)重要因素。較低的送風(fēng)溫度和較大的供回水溫差減少了所要求的送風(fēng)量和供水量，降低了空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)和水泵以及風(fēng)管和水管的投資，從而降低了系統(tǒng)設(shè)備的費(fèi)用，一般低溫送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備費(fèi)用可降低約10%。2)降低建筑投資費(fèi)用較小的風(fēng)管和水管可以降低樓層高度的要求，使建筑結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其他一些建筑系統(tǒng)的費(fèi)用得到節(jié)省，同時(shí)在一些建筑物改造中有更多的選擇方案。3)提高房間的熱舒適性因供水溫度低，低溫送風(fēng)系統(tǒng)除濕量大，因此能維持較低的相對濕度，提高了熱舒適性。實(shí)驗(yàn)研究表明在較低的濕度下，受試者感覺更為涼快和舒適，空氣品質(zhì)更可接受。4)降低運(yùn)行費(fèi)用低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)量和供水量的減少，可以有效的減少風(fēng)機(jī)和水泵能耗，從而降低運(yùn)行費(fèi)用，一般低溫送風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)和水泵的能耗可降低約30%?，F(xiàn)有的LNG冷能利用技術(shù)還有改進(jìn)的余地，例如CN00128935. 7提出一種液化天然氣氣化時(shí)冷量的利用方法，該方法采用液化天然氣與空調(diào)回水換熱來提供房間所需冷量，但是未考慮到液化天然氣溫度很低，直接換熱會(huì)導(dǎo)致水結(jié)冰而堵塞管路，其可行性有待進(jìn)一步的研究。沒有考慮到液化天然氣接收站多處于偏遠(yuǎn)的沿海地區(qū)，為向城市供冷而采取的長距離供水能耗仍然很高，因而只能在液化天然氣氣化站附近使用。CN200610123663. 8提出一種以冷媒為介質(zhì)的液化天然氣冷量利用方法及其裝置，采用甲烷、丙烷、乙烯、丙烯、二氯甲烷等易燃易爆且破壞臭氧層的物質(zhì)，容易埋下安全隱患，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用。CN200720007870. 7提出一種LNG冷能梯級、集成利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)過于復(fù)雜，很難進(jìn)行控制，由氣化站輸送至冷水空調(diào)公司，長距離供水冷量損失很大，并且未能指出具體的使用措施。CN201110242169. 4提出一種液化天然氣用于制冰的方法，該方法只限于制冰，用途不廣，可投資性較差。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型LNG冷能利用系統(tǒng)，以提升LNG冷能的利用效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提出一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，將空氣增壓后與LNG進(jìn)行換熱，然后輸送至用戶端進(jìn)行區(qū)域供冷，能夠有效利用LNG氣化時(shí)的冷量，整個(gè) 系統(tǒng)簡單，管道鋪設(shè)方便，采用單程鋪設(shè)，可節(jié)省建筑成本。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用以下技術(shù)方案，一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，包括有換熱管路與空氣處理機(jī)構(gòu)，空氣處理機(jī)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口伸出室外，其出風(fēng)口位于室內(nèi)，室外空氣通過該空氣處理機(jī)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)，換熱管路從LNG儲(chǔ)罐接出，并與空氣處理機(jī)構(gòu)連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路中的LNG氣化吸熱，使空氣處理機(jī)構(gòu)中的空氣降溫，降溫后的空氣通入室內(nèi)供冷?？諝馓幚頇C(jī)構(gòu)包括有預(yù)處理段、換熱段、輸送段、降壓降溫段和送風(fēng)段，換熱管路與換熱段及預(yù)處理段連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路與換熱段及預(yù)處理段相連，為換熱段和預(yù)處理段的運(yùn)行提供冷能，進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于預(yù)處理段，出風(fēng)口設(shè)置于送風(fēng)段，室外空氣從進(jìn)風(fēng)口通入預(yù)處理段進(jìn)行減濕、過濾，再通入換熱段進(jìn)行降溫，然后經(jīng)輸送段、降壓降溫段進(jìn)入送風(fēng)段，降溫后的空氣從出風(fēng)口送入室內(nèi)。預(yù)處理段設(shè)有減濕器與過濾器，室外空氣通過進(jìn)風(fēng)口進(jìn)通入減濕器中，減濕器對空氣中的水蒸氣進(jìn)行冷凝減濕處理，換熱管路通入減濕器中，為冷凝減濕處理提供冷能，冷凝減濕處理后的空氣進(jìn)入過濾器中，過濾鹽分、雜質(zhì)以及剩余的水蒸氣；換熱段設(shè)有換熱器，換熱管路通入該換熱器中，在預(yù)處理段經(jīng)過減濕、過濾處理后的空氣進(jìn)入換熱器中，換熱管路中的LNG吸熱氣化為NG，使換熱器中的空氣降溫；輸送段設(shè)有高壓輸送管路，在換熱段降溫后的空氣通過高壓輸送管路輸送至降壓降溫段；降壓降溫段設(shè)有膨脹機(jī)，空氣從輸送段進(jìn)入膨脹機(jī)中膨脹，從而降壓降溫；送風(fēng)段設(shè)置有一組溫濕度處理裝置，溫濕度處理裝置與空調(diào)回風(fēng)管路及供水管路連通，從降壓降溫段進(jìn)入溫濕度處理裝置的空氣與空調(diào)回風(fēng)混合，再經(jīng)過供水管路噴水加濕后送入房間供冷。減濕器由翅片管式換熱器充任；過濾器中具有內(nèi)含分子篩和吸水性物質(zhì)的濾芯；預(yù)處理段還設(shè)有一組壓縮機(jī)，經(jīng)過濾器過濾處理后的空氣進(jìn)入壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮處理，以增加空氣壓力；壓縮機(jī)的出口端設(shè)有緩沖箱，以緩解壓縮后的空氣對換熱段的沖擊。換熱器為風(fēng)冷式換熱器或交叉換熱器或板式換熱器。高壓輸送管路采用地下埋管形式，外裹保溫層，以降低熱損失，并且該高壓輸送管路設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。膨脹機(jī)連接有電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，并且該膨脹機(jī)設(shè)有膨脹調(diào)壓閥。LNG儲(chǔ)罐還連接有直供管路，直供管路中設(shè)有氣化器，LNG儲(chǔ)罐中的LNG在氣化器中氣化為NG后進(jìn)入供氣管網(wǎng)。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，I.直接取海邊的空氣干燥降溫后來為城市建筑物供冷，和市政供暖一樣，取用方便；其次，海邊潔凈的空氣為建筑物提供健康清新的新風(fēng)，可提高建筑物的空氣質(zhì)量水平；在送風(fēng)末端時(shí)可以考慮采用溫濕獨(dú)立控制系統(tǒng)，這樣必將更加節(jié)能；最后，該系統(tǒng)的低溫送風(fēng)特性可以與新型低溫送風(fēng)技術(shù)相結(jié)合，這樣將大大減小末端送風(fēng)管道系統(tǒng)的尺寸，降低初投資。2.壓縮機(jī)壓縮空氣比直接泵送水耗能約30% 40%，但是通過膨脹機(jī)可回收壓縮空氣20% 30%的壓縮功，裝換為電能后，可用于驅(qū)動(dòng)送風(fēng)末端的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 3.壓縮空氣只鋪單程管路，鋪設(shè)管路的費(fèi)用大大減少，初投資少；由于輸送干燥的空氣，不用擔(dān)心長時(shí)間使用管道的腐蝕問題，維護(hù)費(fèi)用大為降低。附圖說明圖I是本技術(shù)提出的利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合圖示與具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本技術(shù)。如圖I所示，本技術(shù)提出的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)包括有換熱管路與空氣處理機(jī)構(gòu)，空氣處理機(jī)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口伸出室外，其出風(fēng)口位于室內(nèi)，室外空氣通過該空氣處理機(jī)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)，換熱管路從LNG儲(chǔ)罐接出，并與空氣處理機(jī)構(gòu)連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路中的LNG氣化吸熱，使空氣處理機(jī)構(gòu)中的空氣降溫，降溫后的空氣通入室內(nèi)供冷。具體地，空氣處理機(jī)構(gòu)包括有預(yù)處理段、換熱段、輸送段、降壓降溫段和送風(fēng)段，換熱管路與換熱段及預(yù)處理段連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路與換熱段及預(yù)處理段相連，為換熱段和預(yù)處理段的運(yùn)行提供冷能，進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于預(yù)處理段，出風(fēng)口設(shè)置于送風(fēng)段，室外空氣從進(jìn)風(fēng)口通入預(yù)處理段進(jìn)行減濕、過濾，再通入換熱段進(jìn)行降溫，然后經(jīng)輸送段、降壓降溫段進(jìn)入送風(fēng)段，降溫后的空氣從出風(fēng)口送本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種利用LNG冷能的低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，包括有換熱管路與空氣處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，空氣處理機(jī)構(gòu)的進(jìn)風(fēng)口伸出室外，其出風(fēng)口位于室內(nèi)，室外空氣通過該空氣處理機(jī)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)，換熱管路從LNG儲(chǔ)罐接出，并與空氣處理機(jī)構(gòu)連通后接入供氣管網(wǎng)，換熱管路中的LNG氣化吸熱，使空氣處理機(jī)構(gòu)中的空氣降溫，降溫后的空氣通入室內(nèi)供冷。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊陽，李楠，張海偉，侯雪丹，
申請(專利權(quán))人：上海海事大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國別省市：